1、人工智能与模拟技术在工程领域的应用

人工智能与模拟技术在工程领域的应用

在当今科技飞速发展的时代，人工智能和模拟技术在工程领域的应用愈发广泛且重要。这些技术为解决复杂的工程问题提供了新的思路和方法，涵盖了从光学传感、隧道工程到机械电子等多个领域。下面将详细介绍这些技术在不同工程领域的具体应用。

光学传感中的光电阻开关

光学组件在计算速度和噪声控制方面优于半导体电子组件，因此光学设备的发展前景广阔。在光学传感领域，光电阻开关是一个重要的研究方向。

• 光子晶体结构 ：光子晶体（PC）结构是周期性排列的介电层，其折射率在一维、二维或三维上呈周期性分布。由于能够产生具有尖锐瞬态边缘的光子带隙（PBG），PC 被认为是实现光开关和传感器的有效基础。在 PBG 的频率范围内，光波无法在 PC 结构中传播，其频率范围由 PC 结构的折射率和结构参数决定。然而，PC 结构相对较大的尺寸（微米级）是其与等离子体和石墨烯等其他光学结构相比的主要缺点。
• 表面等离子体激元 ：表面等离子体激元（SPPs）能够克服光的衍射极限，并在纳米尺度上操纵光，因此被视为实现高度集成光电路的有效基础。SPPs 通过表面电子与入射光子的相互作用在绝缘体和金属层之间的界面产生。基于 SPPs 的各种设备，如等离子体滤波器、布拉格反射器、传感器、解复用器等已被提出。金属 - 绝缘体 - 金属（MIM）等离子体结构还具有与微波电路集成的可能性。但使用贵金属（如银和金）设计的等离子体组件存在固有损耗和难以自由调谐的问题。
• 石墨烯结构 ：石墨烯是一种二维的碳原子单层，呈蜂窝状晶格排列。通过化学掺